ICS 75. 100 E 36
SH
中华人民共和国石油化工行业标准
NB/SH/T6010—2020
滚动轴承润滑脂有效寿命的测定 FE9 法
Testing of lubricants on the FAG rolling bearing grease tester FE9
2021-02-01实施
2020-10-23发布
国家能源局 发布 NB/SH/T6010—2020
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国石油化工集团有限公司提出。 本标准由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会石油燃料和润滑剂分技术委员会（SAC/TC280/
SC1）归口。
本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司兰州润滑油研究开发中心、青岛市资源化学与新材料研究中心。
本标准主要起草人：周建强、杨国峰、娄文静、谢惊春、房国玺、雷爱莲、苏怀刚、安旭鹏、赵启龙、杨克。
本标准为首次发布。
I NB/SH/T6010--2020
滚动轴承润滑脂有效寿命的测定 FE9法
警示：本标准的使用可能涉及某些有危险的材料、操作及设备，但并未对所有的安全问题都提出建议。因此，用户在使用本标准前应建立适当的安全防护措施，并确定相关规章限制的适用性，详见附录A。
1范围
本标准规定了在FE9滚动轴承润滑脂试验机上，使用角接触球轴承测定润滑脂有效寿命性能的试验方法。
本标准适用于稠度等级为1级~4级的润滑脂有效寿命性能的评价。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB1922—2006油漆及清洗用溶剂油 GB/T17754—2012摩擦学术语 DIN628-1—2008滚动轴承单列向心推力球轴承第1部分：单列自锁（Rollingbeaxrings—An-
gular contact radial ball bearings--Part 1: Single row self-locking)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3. 1
润滑脂有效寿命 grease service life F 润滑脂达到失效的时间。指在特定的试验条件下进行评定所得出的不同的负荷时间，并用韦伯
（Welbull）分布数据评估软件计算得出。 3. 2
试验转速testspeed n 试验轴承的转动速度。
3.3
轴承轴向负荷 axial bearing load F. 施加在试验轴承的轴向负荷。
3. 4
摩擦力矩frictionmoment 在转动摩擦副中，转动体在周向受到的摩擦力与转动体有效半径的乘积。
1 NB/SH/T60102020
[GB/T17754—2012，定义4.38]
3.5
试验温度testtemperature 试验期间在试验轴承的外圈所测得的温度（T）。
4方法概要
使用FE9滚动轴承润滑脂试验机进行润滑脂试验时，首先在试验机5个试验单元上分别安装一个涂过润滑脂的试验轴承，轴承在转速6000r/min、轴向力1500N和温度120℃~220℃（温度设定应为 10℃的整数倍）的条件下进行试验。试验启动时应开启加热系统，通过温度控制器进行温度控制。试验过程中，当轴承由于润滑不良摩擦力矩增加，导致驱动电机功率超过限定值，并持续6s~8s，试验结束。试验结束后将试验结果输人韦伯（Welbull）分布数据评估软件，读出5个轴承寿命失效概率为 50%的运行时间，以轴承寿命失效概率为50%的运行时间来评价润滑脂的有效寿命。
5试验设备
5.1FE9试验机
试验机共有5个滚动轴承试验单元（见图1）。每个试验单元可以单独运行（见图2）。盘形弹簧壳体（1）、定位轴（2）固定两个轴向加载轴承，试验轴承（3）和辅助轴承（4）二者大小完全相同。 定位轴螺母（5）固定试验轴承（3）。所有试验单元内的辅助轴承（4）由润滑系统供应的润滑油进行润滑。通过盘形弹簧（6）和预压装置（7）可给试验轴承（3）加载1500N、3000N或4500N轴向力。 通过标定盘形弹簧（6）长度来确定轴向力的大小，预压装置（7）后面是限位挡块（8）。驱动电机（9）通过皮带驱动定位轴（2）以3000r/min或6000r/min的速度旋转。每个试验头配置1个电阻加热器（10）和1个热电偶（11），通过温度控制器将试验单元温度控制在室温~250℃。保温套（13）的边孔可通过侧盖（12）关闭。
说明： V
一底座：
2 供油单元；一试验单元。
3
图1FE9滚动轴承润滑脂试验机
2 NB/SH/T6010—2020
说明：
一保温套。
盘形弹簧壳体：一定位轴；
一定位轴螺母；盘形弹簧；
驱动电机；
13-
-
10- 电阻加热器： 11- 一热电偶； 12-侧盖；
2- 3—试验轴承 4-
6-
7-预压装置；
一辅助轴承；
一限位挡块；
8-
图2 试验单元
5.2试验轴承的安装方式 5.2.1A方式（见图3）：试验轴承两侧不安装润滑脂挡盖。
说明：
试验轴承：一定位轴螺母。
-
2
图3A方式安装示意图
5.2.2B方式（见图4）：当采用B方式安装时，被测轴承两侧均安装润滑脂挡盖，前端挡盖（2）凹
3 NB/SH/T6010—2020
槽一侧紧靠定位轴螺母，润滑脂挡盖与旋转主轴表面间存在间隙，轴肩和定位轴螺母之间加垫片（1）。
说明： 1——垫片；一前端挡盖；
2-
一后端挡盖。
图4B方式安装示意图
5.2.3C方式（见图5）：与B一样的装配方式，唯一的区分是，前端挡盖（2）凹槽一侧紧靠轴承，并且前端挡盖（2）凹槽里装润滑脂。
说明：
一垫片；一前端挡盖：后端挡盖。
1-
2
3-
图5C方式安装示意图
5.3试验轴承
使用FE9滚动轴承润滑脂试验机进行润滑脂有效寿命测试时，所使用的轴承为角接触球轴承，符合DIN628-1一2008的要求，型号为7206。轴承参数为内圈内径30mm、外圈外径62mm、宽度16mm， 4 NB/SH/T60102020
可在250℃以下使用。 5.4测量装置及设备 5.4.1温度测量
使用热电偶测量试验轴承温度，采用温度记录系统进行温度记录。试验轴承的温度测量点在试验轴承的外圈上，热电偶带有弹簧以产生适当的接触力。温度测量需考虑环境温度对测量结果的影响，热电偶应定期进行校准。 5.4.2温度的控制
热电偶测量的试验轴承外圈温度，将信号传送至温度控制器，温度控制器可以控制试验温度在设定值附近 5.4.3驱动电机功率测量
当试验轴承润滑不良摩擦力矩增加，导致驱动电机功率超过限定值，并持续6s~8s，试验结束。 5.5试验用具 5.5.1防护手套
耐溶剂油腐蚀的氯磺化聚乙烯手套。 5.5.2清洗容器
不锈钢器血，用于清洗试验轴承。 5.5.3毛刷
尺寸适合刷洗试验轴承。
5.5.4专用抹布
无毛、无纤维脱落的专用抹布。 5.5.5容量量具
2mL量筒。 5.5.6刮刀
要求尺寸与试验轴承规格相匹配。 5.5.7干燥箱
能够控温在80℃±2℃的烘箱。
6试剂与材料
清洗溶剂：清洗用溶剂油满足GB1922一2006中2号低芳型溶剂油的要求。 警示：易燃、易挥发，蒸气有害，应远离火源、火花和明火，避免长时间或频繁的与皮肤接触。
7试验轴承的准备
7.1拆开五个试验轴承，将滚珠放人清洗容器中，用毛刷蘸取清洗溶剂清洗。用同样的方法，将轴承外圈、轴承内圈和轴承保持架等清洗干净。将清洗干净的轴承部件放人预热到80℃的干燥箱中干燥 30min。干燥后的轴承部件放入干净的容器晾至室温。进行上述操作时应使用保护手套。 7.2A方式或B方式安装试验轴承，在室温下将滚珠装入保持架内，将2mL的润滑脂用刮刀均匀地涂抹在滚珠和保持架之间，将内圈压人保持架内，然后把二者放人外圈，用手反复旋转轴承内外圈3次，使得润滑脂均匀分布，挤漏出的润滑脂可重新涂回到轴承上，最后一次旋转方向应与定位轴转向相同，不允许更换相互配合的轴承部件。在安装之前，用清洗溶剂和专用抹布将装配工具清洗干净。
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7.3C方式安装试验轴承的准备工作与A和B方式安装试验轴承的准备工作相同。首先，C方式将 2mL的润滑脂用刮刀均匀地涂抹在滚珠和保持架之间；其次，轴承外圈涂抹2mL的润滑脂，然后将这个轴承内圈和保持架的组件嵌人到涂抹好润滑脂的轴承外圈内，用手反复旋转轴承套圈，使得润滑脂均匀分布，挤漏出的润滑脂可重新涂回到轴承上；最后，用6mL的润滑脂涂抹在轴承前端挡盖凹槽内。
8试验步骤
8.1试验条件的设定
设定转速6000r/min，对试验轴承施加1500N轴向力，根据试验需要设定相应的温度。设定摩擦力矩为0.9N·m对应的电机功率限定值500W。
酒
8.2试验轴承的安装 8.2.1安装轴承前，应采用专用抹布和清洗溶剂彻底清洗试验单元内部。应对热电偶弹性进行检查，确保其与轴承外圈接触良好。 8.2.2A方式，将组装好的试验轴承安装在定位轴上，拧紧定位轴螺母（力矩为18N·m）。并安装测试单元侧盖。 8.2.3B方式，将组装好的试验轴承、轴承前后挡盖和垫片依次安装在定位轴上，前端挡盖凹槽一侧紧靠定位轴螺母，拧紧定位轴螺母（力矩为18N·m）。并安装试验单元侧盖。 8.2.4C方式，将组装好的试验轴承、轴承前后挡盖和垫片依次安装在定位轴上，前端挡盖凹槽一侧紧靠试验轴承，拧紧定位轴螺母（力矩为18N·m）。并安装试验单元侧盖。 8.3启动试验 8.3.1试验启动后，安装热电偶进行试验温度监控。调节加热系统，使试验润滑脂达到所需的稳定试验温度。 8.3.2启动试验机进行10min磨合，由于在磨合阶段润滑脂分布不均匀，摩擦力矩可能上升到一个较高的数值。因此，磨合阶段驱动电机功率限定值为800W。 8.3.3试验启动后，试验机自动调控试验温度，使试验润滑脂达到所需的稳定试验温度，试验温度与设定数值的偏离不应超过±1.5℃。 8.4试验轴承数量的要求
FE9滚动轴承润滑脂有效寿命试验应至少包含5个试验轴承。 8.5试验终止
试验温度超出允许的范围，表明试验轴承即将失效。当驱动功率持续超出电机功率限定值6s~8s 时，试验单元将自动停机，试验结束。如需确认试验是否失败，重新启动试验装置，检查过高的驱动功率是否持续一段时间，以确认轴承是否失效。 8.6结果计算与评价
将5个试验轴承的运行时间值分别输入到韦伯（Welbull）图分布软件中，利用软件概率分布值功能得出寿命失效概率分布图如图6所示。纵坐标是寿命失效概率值F，横坐标是运行时间。从寿命失效概率图中读出寿命失效概率为10%和50%的运行时间，单位为小时（h）。 6